3.2 Автоматизированные блочные установки для очистки сточных вод и автоматизация водозаборных скважин

Автоматизированные блочные установки для очистки сточ-ных вод (УОВ) предназначены для очистки сточных вод от остаточных нефтепродуктов и механических примесей и доведения обрабатываемой воды до таких кондиционных

характеристик, которые позволяют применять эту воду в системе ППД. Установки разработаны трех типоразмеров: УОВ-750 производительностью 750 м³/сут, УОВ-1500 – 1500 м³/сут и УОВ-3000 – 3000 м³/сут.

Установка УОВ-750 (рис. 3.1) состоит из трех блоков: напорного отстойника 1, импеллерного флотатора 6 и сепаратора 8. Кроме того, в состав установки входит блок местной автоматики БМА-35. Блок напорного отстойника предназначен для предварительной очистки сточных вод от нефтепродуктов и механических примесей. Блок импеллерного флотатора служит для основной очистки сточных вод от нефти и механических примесей. Блок сепаратора — последняя ступень обработки воды. Он включает секции для очищенной воды 14, для уловленной нефти 13 и для раствора ингибитора коррозии 10. Кроме того, в блок 8 входят насосные агрегаты 12 для откачки уловленной нефти на установку подготовки нефти, 15 – для подачи воды на кустовые насосные станции (КНС) и 16 – для ввода ингибитора коррозии в воду, перекачиваемую на КНС.

Рис. 3.1. Автоматизированная блочная установка для очистки сточных вод типа УОВ-750

Установка работает следующим образом. Сточная вода после установки подготовки нефти под избыточным давлением поступает в емкость блока отстойника 1. В емкости смонтиро-ваны вертикальные перегородки, благодаря которым процесс обработки жидкости гравитационным методом наиболее эффективен. Перегородка первого отсека служит отбойником для наиболее крупных механических частиц, которые оседают на поддон и поступают по трубопроводу на иловую площадку. Далее в обрабатываемой воде, проходящей через систему перегородок вследствие инерционных усилий, получающихся при крутых поворотах, происходит коалесценция мелких капель нефти. Выделившаяся нефть собирается в вертикальной цилиндрической камере 3, откуда она автоматически сбрасывается межфазным регулятором уровня 2 типа РУМ-18 в отсек 13 сепаратора 8. Из последнего отсека отстойника вода поступает в блок импеллерного флотатора 6, на днище которого смонтирован импеллерный блок. Его крыльчатка связана с га-зовой линией вертикальной трубой, проходящей в центре ем-кости флотатора. Внутри флотатора имеется перфорированная труба, через которую поступающая вода выходит мелкими струями. Чистая вода, накопляющаяся в данной части флота-тора, отводится по вертикальной трубе в сепаратор 8. При вра-щении импеллерной крыльчатки обрабатываемая вода отбра-сывается к стенкам флотационной емкости, отчего в централь-ной зонной области создается разряженная зона, в которую по центральной трубе подается газ сепарации. Импеллерная крыльчатка диспергирует газ на мельчайшие пузырьки, устрем-ляющиеся через поток жидкости вверх флотационной емкости. При этом взвешенные частицы эмульгированной в воде нефти увлекаются всплывающими вверх пузырьками газа и в виде пены собираются на поверхности воды. Нефть стекает в пеносборный бункер, расположенный в верхней части флотатора, откуда она направляется в отсек 13 блока сепаратора. Автоматическое регулирование расхода газа, подаваемого во флотатор, осуществляется с помощью установленного на линии подачи газа регулятора давления прямого действия типа РДП-4 и жиклера 5, поддерживающего постоянство расхода газа. Газовый счетчик 4 типа РГ-250

предназначен для периодического контроля расхода газа и настройки регулятора давления. Качество обработки воды флотационным методом зависит от под-держания определенного перепада давления во флотаторе и в газоподводящей трубе. Контроль перепада давления ведется с помощью дифманометра 20 типа КАЗ-10-20 и вторичного показывающего прибора 21 типа ВМД. Эти же приборы обеспечивают автоматическую сигнализацию при падении

перепада давления ниже _{водозаборной скважины:} установленной величины. ^{1 – термопатрон в обмотке} Обработанная вода с низа ^{статора; 2 – блок местной} флотатора сифонным способом

подается в гидроциклонную _{4– электроконтактный манометр} головку 9 блока сепаратора. ЭКМ-1; 5 – датчик утечки

Собирающаяся в отсеке 14 очищенная вода насосами 15 типа ЗМС-10 подается в систему ППД. Автоматическая откачка нефти из сепарационной емкости осуществляется с помощью автомата откачки АО-5, смонтированного в отсеке 13, и блока управления двигателем шестеренчатого насоса 12. Автоматическое регулирование уровня очищенной воды в сепарационной емкости обеспечивается с помощью регулятора уровня 7 типа РУМ-17. Исполнительный механизм регулятора установлен на выкидной линии центробежных насосов. Измерение объема очищенной воды ведется комплектом, включающим камерную диафрагму 11, дифманометр 19 типа КАЗ-10-20, показывающий вторичный прибор 22 типа ВФСМ-2С-0 и частотный интегратор 23, дающий суммарное значение объема. На установке предусмотрен контроль давления с помощью манометров 17 типа ОБМ-1-1606 в трубопроводе подачи воды на блок

отстойника и регистрирующим манометром 18 на выкидном трубопроводе насоса.

Технологическиесхемыи схемыконтроляустановокУОВ-1500 и УОВ-3000 аналогичны рассмотренной.

Автоматическое управление водозаборной скважиной (рис. 3.2) осуществляется блоком местной автоматики БМА-19, который обеспечивает централизованное телеуправление с дис-петчерского пункта насосным агрегатом (пуск и остановка); автоматическую защиту электродвигателя при перегреве подшипников и обмотки статора электродвигателя, срыве давления на выкидной линии (срыв давления возможен при недостатке воды на приеме насоса или неисправности на всасывающей стороне насоса, при поломке вала, порыве нагнетательной линии и т. д.), угрозе затопления прискваженного помещения, исчезновении напряжения в цепях контроля и автоматики; сигнализацию на диспетчерский пункт аварийного состояния при автоматическом отключении насосного агрегата и потере напряжения в цепях контроля; местное управление насосным агрегатом (пуск, остановка).

Автоматическая защита электродвигателя при перегрузке, коротком замыкании, исчезновении напряжения на одной из фаз осуществляется предохранителями и тепловыми элементами, встроенными в магнитный пускатель или размещеными в распределительном устройстве.

Для вакуум-насосов первого подъема на каждый агрегат ставится блок БМА-19.

3.3. Автоматизированные блочные кустовые насосные станции

Блочная кустовая насосная станция (БКНС) состоит из блоков (рис. 3.3.): сепарационно-буферного I, насосов II, управления электродвигателями III, распределительных уст-ройств IV, распределительной гребенки V. Сепарационно-буферный блок состоит из двух горизонтальных емкостей 1 по 50 м³ и предназначен для сепарации содержащихся в воде газов (метана), а также для отстаивания воды и удаления меха-

нических примесей, для создания гидравлического буфера, обеспечивающего нормальную работу насосов.

Выделяющийся из воды при отстое газ сжигается в свече. Насосные блоки предназначены для закачки воды в нагнетательные скважины. Насосные блоки состоят из центробежных насосов 2 типа ЦН-150-100 с синхронными двигателями 3 типа СДБ-800-2К, установленными на рамных основаниях. Насосные блоки помещаются в утепленное помещение, собранное из стандартных панелей.

Вода от водозаборных скважин

Рис. 3.3. Схема блочной кустовой насосной станции

Для автоматического управления, защиты и контроля пара-метров технологического оборудования насосных блоков и общестанционного хозяйства КНС применяется разработанная СПКБ объединения «Союзнефтеавтоматика» система «Пласт-1М» (рис. 3.4). Эта система выполнена по блочно-функциональному принципу и включает аппаратуру: щиты автоматизации КНС, автоматизации насосного агрегата, местного контроля и управления насосного агрегата, контроля и управления вспомогательного оборудования станции, а также комплект датчиков, необходимый для нормальной работы технологического оборудования КНС. Щит автоматизации КНС включает панель КИП, блок защиты и сигнализации (БЗС), блок

управления и сигнализации, блок исполнительных реле (БИР). Щит автоматизации насосного агрегата включает панель КИП, блок БЗС, блок БИР, блок контроля температуры, блок задания программ.

Комплект датчиков включает датчики утечки из сальников ДУ-1, датчики слива воды ДСВ-1, датчики уровня жидкости ДУЖ-1М, преобразователи температуры ПТ-1 и ПТ-2.

Рис. 3.4. Блок-схема системы автоматизации «Пласт-1М»: I – аппаратура щита автоматизации БКНС; II – силовое

электрооборудование; III – аппаратура щита местного контроля и управления вспомогательным

оборудованием БКНС; IV – оборудование насосной станции; I, 14 – блоки управления станции; 9, 15 – блоки защиты станции; 3, 16 – панели контрольно-измерительных приборов; 4, 17 – блоки исполнительных реле; 5, 20 – аппаратура давления; 6, 21 – манометры; 7,19 – щиты сигнализации и управления; 8, 9, 28 – насосы откачивающие; 10 – электрозадвижка на всасывании; 11, 25 – электрозадвижки на нагнетании; 12, 26 – датчик

по месту; 13 – устройство формирования сигналов ТУ и ТС; 18 – блок контроля температуры; 22 – шкаф тиристорного возбуждения;

23, 24 – маслонасосы; 27 – пусковое устройство; 28 – насосный агрегат; 29 – аппаратура щита автоматизации насосного агрегата; 30 – аппаратура

щита местного контроля и управления насосным агрегатом; 31 – силовое оборудование насосного блока, 32 – оборудование насосного блока

Аппаратура щита автоматизации насосной станции осуществляет:

– выбор режима работы оборудования насосной станции (автоматический, резервный, местный – от щита местного контроля и управления, отключено – насосы выключены), управление электроприводом задвижки на нагнетательной линии (полуавтоматический, местный), управление электроприводом задвижки сброса воды после регулятора давления на входе станции (полуавтоматический, местный);

– измерение, контроль, аварийную и предупредительную сигнализацию предельных значений параметров работы насосной станции (давление на входе станции после регулятора давления – максимальное 0,85 МПа, давление на общем приемном коллекторе – минимальное 0,17 МПа, давление охлаждающей воды после регулятора давления – минимальное 0,25 МПа и максимальное 0,35 МПа);

– выдачу сигнала разрешения запуска насосного агрегата; – защиту насосного агрегата по аварийному параметру.

Рис. 3.5. Датчик утечки: 1 – контактный винт; 2 – изоляция; 3 – гайка; 4 – втулка

Рис. 3.6. Датчик смещения вала насоса

Аппаратура щита местного контроля и управления насосным агрегатом включает устройство для измерения давления (отсек манометров), устройство управления электроприводами (отсек управления). Аппаратура щита местного контроля и управления вспомогательным оборудованием насосной стан-ции осуществляет измерение и контроль параметра давления на насосной станции, управление электроприводами насосной станции. Система автоматики обеспечивает автоматический запуск всех работающих агрегатов при восстановлении напряжения после его кратковременного отключения. Резервный маслонасос включается при снижении давления масла в начале линии до 0,3 МПа.

Датчик утечки (ДУ) предназначен для сигнализации пробоя сальника насоса (рис. 3.5). При пробое сальника вода замыкает электрическую цепь контактного винта 1 с «землей» и двигатель насоса отключается. Датчик крепится над картером сальника

втулкой 4 электродом вниз. Втулка 4 длиннее винта 1, поэтому исключается ложное срабатывание датчика от замыкания цепи водяной пылью, которая может образоваться в картере при незначительном пропуске сальника. Преобразователи температуры

ПТ-1 и ПТ-2 представляют собой латунную трубку с помещенным в нее терморезистором.

Для сигнализации осевого смещения вала насоса применяют разработанный Октябрьским филиалом ВНИИКА «Нефтегаз» датчик осевого смещения ДС-1 (рис. 3.6). При смещении вала 11 ротора насоса ось 13 при помощи пружины 12, постоянно прижимающей ее к торцу вала, скользит во втулке 14. На конец оси, которым она прижимается к торцу вала, плотно па-сажен подшипник 10, на который напрессована втулка 9. Вследствие этого ось 13 не вращается, но может перемещаться поступательно. На другой конец оси с помощью пружинной шайбы и гайки крепится диск 4. Смещение вала на величину зазора диска разгрузочного устройства вызывает перемещение диска 4, который нажимает на кнопку 15 микровыключателя 7, закрепленного на кронштейне 6. При этом насосный агрегат отключается. Настройка

датчика осуществляется перемещением регулирующей гайки 1 по винту 2. Микровыключатель с сектором 3 стопорится винтом 5. Для крепления датчика снимают торцовую крышку подшипника и на ее месте болтами 8 крепят

фланец прибора.

Для сигнализации об угрозе затопления помещения насосной применяют серийные датчики уровня ДУВ-3 (рис. 3.7), состоящие из электрода 1, изготовленного

из нержавеющей стали и изолированного от корпуса эпоксидной смолой 2, и поляризованного реле 3 типа РП-7. Датчик устанавливается в сигнальных углублениях пола помещения насосной, где может накапливаться жидкость. Для соединения датчика с кабелем предусмотрен штекерный разъем 4. При достижении уровнем воды электрода электрическая цепь электрод – корпус замкнется, реле РП-7 сработает и замкнет цепь управления.